브르타뉴 고등법원의 치안판사였던 조아킴 데카르트와 잔 브로샤르 사이에서 프랑스 지방에서 태어났다. 어머니는 곧 세상을 떠났고, 그는 친족들의 보살핌 속에서 프랑스 왕국의 정치적 분위기 속에 성장했다.

앙리 4세가 세운 유수의 학교인 라 플레슈 예수회 학교에서 공부를 시작했다. 그곳에서 고전 문학, 논리학, 스콜라 철학을 배우는 한편, 근대 과학의 형성에 영향을 주던 새로운 수학적 방법들을 접했다.

라 플레슈의 교육 과정을 마친 뒤, 전통적 권위에 대한 불만이 커졌고 수학에서 확실성을 찾고자 했다. 그는 훗날 명료한 증명이 논쟁적인 스콜라 학파의 토론과는 다른 지식의 모형을 제공했다고 회고했다.

푸아티에 대학교에서 법학 학위를 받아 공직 중심의 관습적 진로를 준비했다. 이 과정에서 법적 추론과 수사학을 익혔고, 그는 이를 훗날 철학적 논증에 활용했다.

유럽의 정치적 긴장이 높던 시기에 네덜란드 공화국에서 나사우의 마우리츠와 관련된 병력에 복무했다. 브레다에서 이사크 베크만을 만나 수학적 물리학 연구를 격려받았고, 그는 중요한 초기 멘토가 되었다.

신성 로마 제국에서 가톨릭 군대와 함께 이동하던 중 독일에서 겨울을 보내며 세 번의 선명한 꿈을 꾸었다고 전했다. 그는 이를 엄밀한 방법을 통해 지식을 통일하라는 부름으로 해석했고, 이는 이후의 사상적 기획을 이끄는 지침이 되었다.

유럽 곳곳을 계속 여행하며 프랑스 학교 밖의 정치, 관습, 지적 삶을 관찰했다. 그는 전통이 지역마다 크게 다르다는 점을 확인하며, 이성만으로 보편 원리를 찾겠다는 결심을 더욱 굳혔다.

파리로 돌아온 그는 유럽 과학 서신 교류의 중심 인물이던 미님회 수도사 마랭 메르센과 연결되었다. 이 네트워크를 통해 그는 수학과 자연철학을 두고 다양한 사상가들과 논쟁했고, 이들은 과학혁명을 형성하는 데 영향을 주었다.

고요함과 독립성을 원했던 그는 파리 사교계를 떠나 기초 작업에 집중하기로 했다. 그는 논쟁 대신 방법을 세우고, 형이상학·물리학·수학을 아우르는 체계를 구축하려 했다.

상대적으로 종교적 관용이 크고 출판 경제가 활발한 네덜란드 공화국에 정착했다. 그는 여러 네덜란드 도시에서 주요 저작을 집필하는 한편, 교회와 국가의 감시가 엄격한 시대에 논란을 신중히 관리했다.

지동설 문제로 갈릴레오 갈릴레이가 로마 당국에 의해 유죄 판결을 받았다는 소식을 접했고, 이는 자연철학자들에게 경고가 되었다. 비슷한 위험을 우려한 그는 물리학 논문 ‘세계’의 출간을 포기하고 전략을 수정했다.

라이덴에서 프랑스어로 ‘방법서설’을 출간하고, ‘광학’, ‘기상학’, ‘기하학’을 함께 실었다. 이 저작은 방법적 회의를 제시하고 해석기하를 도입해 대수와 기하를 새로운 수학 언어로 연결했다.

그는 ‘성찰’을 공식적인 반론과 답변 형식으로 출간해 앙투안 아르노와 토머스 홉스 같은 비판자들과 논쟁했다. 이 책은 코기토, 신의 존재, 정신과 신체의 구별을 논증하며 근대 형이상학의 방향을 바꾸었다.

그는 형이상학과 자연철학을 질서정연한 명제로 제시하려는 목표로 ‘철학의 원리’를 출간했다. 이 책은 소용돌이 우주론과 기계론적 설명을 전개하며 대학과 과학계의 논쟁에 영향을 주었다.

엘리자베트 공주는 비물질적 정신이 어떻게 물질적 신체를 움직일 수 있는지 집요하게 따져 물으며 이원론의 긴장을 드러냈다. 두 사람의 편지는 감정, 윤리, 인과성에 관한 중요한 논의로 남았고, 그는 자신의 심리학을 더 명확히 정리하도록 압박받았다.

크리스티나 여왕의 초청으로 스톡홀름에 가서 철학을 가르치고 그녀의 지적 기획을 자문했다. 혹한의 기후 속에서 새벽 수업을 해야 하는 빡빡한 일정은, 오랫동안 통제된 네덜란드 생활을 해온 그에게 큰 적응을 요구했다.

스톡홀름에서 병을 얻어 사망했으며, 혹독한 겨울과 이른 아침 강의 속에서 폐렴으로 널리 알려졌다. 그의 죽음은 스웨덴 체류 이야기의 일부가 되었고, 훗날 프랑스는 그의 유해를 본국으로 옮기려 했다.